问题的解的形式由初始条件定出,最终的解为从这个解中可以看出，矩形膜的本征函数和本征值分别为圆膜的振动边缘固定，半径为的圆形膜，初始形状是旋转抛物面，初始速度为零，求膜的振动情况。定解问题是它的解是,下面直接用偏微分方程工具箱来解决这个问题。计算中可取。先画个半径为圆心在原点圆，边界条件为周边固定，所以不必改变默认设置。方程取双曲型，方程的系数取,。方程求解的时间范围可取，初速取零而在初始位移栏中输入作图时选择,最后单击按钮即可。所得图形如图所示。图圆形膜的振动用软件研究三维振动问题柱体内的振动研究匀质圆柱，半径为，高，上下底面固定，侧面自由，初始位移为零，初始速度为，求柱体内各处的振动情况。定解问题是问题的解析解是下面用求数值解，以表示柱体的高度，表示柱体宽度，画个柱体的纵切面。为了较好的演示效果，求解的区域是,。在柱体的上下底，取狄里克利边界条件即在对话框中取,，在侧边界上诺伊曼边界条件，即在对话框中取为,。方程取双曲型，在对话框中取,。方程求解的时间范围可取，在初始位移取零，初速，为了获得更高的精度，将区域划分网络以后，要作两次细分。在作图对话框中，选择,和，在外为了看得更清，把函数值适当放大，做法在栏目下与对齐的位置，选择栏目下，与它对齐的位置在空白栏中填入最后单击按钮即可。这里画的过柱轴的截面的运动，不难想象，面上每个点都应该围绕平衡位置来回振动，这真是动画图所表现的图像。图柱体内的振动柱体外的振动问题研究半径为的长圆柱面，其径向速度分布为，试求解这个长圆柱面在空气中辐射出去的声场的中的速度势。设远小于声波的波长。所求的速度势满足二维波动方程，取平面极坐标系，极点在柱轴上，则定解问题是问题的解析解是下式的实部在远场区即大的区域，渐近解为这是振幅按减小的柱面波。下面求解数值解。画两个同心圆和，圆心都在原点，半径分别为和两个值。代表柱体的横切面,表示求解区域的外边界。问题的求解区域是由这两个同心圆组成的环形区域。在外边界上，取狄里克利边界条件表示无穷远函数为零，即,，在内边界上去纽曼边界条件，为,。方程取双曲型，在对话框中取,。方程求解的时间范围可取，初始位移和初速都取零。作图时选择和，最后单击即可。图是画出的图编程。通过本课题的设计，我明白了独立思考的重要性，不能面对困难就退缩，要勇敢地面对，请教老师和同学。当然由于时间和本人的能力有限，本次毕业设计还有许多的不足，希望老师多指教。致谢本文的研究工作是在曹春平老师和倪文彬老师的精心指函数在个时刻的等值线，在动画中，犹如水波样往外传播。图向外传播的柱面波偶极声源的研究半径为的球面，径向速度分布为，试求解这球面所发射的稳恒声振动的速度势，设远小于声波的波长。用球坐标，极点取在球心，定解问题是在球面的边界条件是即为，上面写成了，这要求在计算结果中也取实部。问题的解析解是上式的实部就是所要求的解。在远场取渐近公式近似，并取实部，得到的解为解析解可以用以下程序作动画，程序中取,,,图是动画中的几幅画面，这是由球面向外传播的球面波。虽然从远场近似解的表达式可以看出远场的极化现象，也就是声波传播具有明显的两极的方向性，但是从近场的表达式是看不出来的，将近场的解析解画出的图形以后，它的极化现象其实更显著。图解析解的表面图图也可以用等值线来作动画演示，只需将指令中下列两句,改为即可。图就是动画中的几幅画面。图解析解等值线图四级声源的研究半径为的球面径向速度分布为，试求解这球面所发射的稳恒声振动势，设远小于波的波长。用球坐标，极点取在球心，定解问题是在球面的边界条件是即为，在上面写成了，这要求在计算结果中也取实部。问题的解析解是取其实部即为所求，在远场可以取渐近公式后再取实部，得解析解可以用以下作动画，程序中取,,图是动画中的几幅画面。这是由球面向外传播的球面波。这种球面波具有明显的个方向性。虽然从远场近似解的表达式可以看出远场的极化现象，也就会声波传播具有很明显的级的方向性，但是从近场的表达式是看不出来这点，将近场的解析解画出图形以后，这种特性就目了然了。图解析解的表面图动画图是用表面图画的动画，也可以用等值线画动画。方法与画偶极声源的方法相同。也是将下列语句,置换为即可，图是等值线动画中的几幅画面。图解析解的等值线动画参考文献梁昆淼数学物理方法北京高等教育出版社第三版王永成数学物理方程北京北京师范大学出版社第二版张志涌精通版北京北京航空航天大学出版社，刘会灯编程基础与典型应用北京人民邮电出版社，李好，杨春天，王其仁基于工具箱求解数理方程电脑开发与应用彭芳麟数学物理方程的解法与可视化清华大学出版社，第版宋克志，刘智儒。基于语言的有限元法及其应用，烟台师范学院学报自然科学版程序可以作出解得模拟动画。在程序中首先定义函数,它在的范围成立，再定义函数,它在的范围成立。超出这些区域之外的函数值按照上面函数表达式由程序中接下来的个语句来规定。图是动画中的几个画面先了解了冲床的结构运动需求，由此来选择控制其运动，又设计了冲床的电气控制图，然后对如何运动来控制冲床运动进行了详细的设计。在硬件方面通过选择合适的来满足所设计冲床的运动要求，软件方面选择了操作非常简单的软件来用于该研究的梯形三个方程为分别求得定解导下电压取正负。比较器和积分器元件参数设计，由式得取，即可得值取，值为电位器。取平衡电阻由式得取,则可计算得的取值范围，取,值为电位器。取平衡电阻。数据采集分析调试当数据采集分析模块和函数信号发生器完成之后，接下来的工作就是调试工作。首先，是硬件电路的检查，利用万用表检查点点之间是否有虚焊漏焊的情况，检查通过后，上电测试，其输出端接到示波器的输入端口，产生波形如图所示，分别显示方波和三角波，是三角波，其偏转因子是，峰峰值为左右。是方波，其偏转因子是，峰峰值为左右。周期是。之后，把函数信号发生器通过数据采集卡与电脑相连，把信号发生器的信号读到软件程序中，显示在波形图上，如图和所示。其方波三角波的峰峰值周期频率与示波器显示基本相等。调试基本完成，达到预期效果。图函数信号发生器产生波形在示波器上的显示图方波采集分析图三角波采集分析图结束语此次毕业设计的任务是基于的电子测量虚拟仪器系统的设计。它包括对软件的学习，对专业课特别是信号系统与低频电路的回顾。这次设计让我最深的感受到专业知识与理论相结合的重要性。在实践中，遇到了挺多问题，因为理论往往和实践不统，所以，我们方面要结合理论，但更重要的是通过思考观察，分析到独立的每个点面，这样才能发现遗漏的地方，才能把所学的知识系统的结合起来。在虚拟信号发生器中，实现了对正弦波三角波方波锯齿波的显示及参数调制，并完成了两个函数发生器模板的结合，使得虚拟信号发生器可以同时显示两种波形。在调幅解调器中实现了波形的调幅，之后经过乘法器和低通滤波，成功还原了波形。数据采集和分析中，在函数信号发生器成功完成的前提下，通过数据采集卡，成功的采集了硬件产生的信号，并成功的进行了存取读取与分析。当然，系统中也有遗憾之处。在数据采集与分析系统的设计中，因为函数信号发生器是可以同时产生两个或三个波形，如何使用数据采集卡同时采集两个信号，在波形图上同时显示，并存储，是个问题。初步的解决方案是，首先利用数据采集卡的两个通道进行采集，然后利用创建数组，之后连到波形图同时显示。存储问题方面，还是以获取日期时间的方法，把数据存入同文件夹，命名不同。读取分析数据的时候，可以利用两个路径读取数据，方案与采集数据基本相似。参考文献陈小林基于的虚拟仪器的设计温州师范学院学报杨乐平，李海涛，杨磊程序设计与应用北京清华大学出版社，陡起涌，李向华，张忠海基于计算机的虚拟仪器测试平台设计仪器仪表学报邹翔，孙肖子基于图形化编程语言虚拟仪器的方法现代电子技术，阮奇贞我和北京北京航空航天大学出社,,迟军应用于机械振动测试的部分虚拟仪器技术机械工程与自动化，张肃文，高频电子线路北京高等教育出版社，侯跃谦，李慧，石玉强虚拟仪器在检测技术教学中的应用长春大学学报，赫建勋基于网络的高频虚拟实验室的设计与开发大庆大庆石油学院，谢三毛基于虚拟数字滤波器的设计华东交通大学学报，龙华伟，顾永刚与数据采集北京清华大学出版社杨拴科模拟电子技术基础北京高等教育出版社，致谢本次问题的解的形式由初始条件定出,最终的解为从这个解中可以看出，矩形膜的本征函数和本征值分别为圆膜的振动边缘固定，半径为的圆形膜，初始形状是旋转抛物面，初始速度为零，求膜的振动情况。定解问题是它的解是,下面直接用偏微分方程工具箱来解决这个问题。计算中可取。先画个半径为圆心在原点圆，边界条件为周边固定，所以不必改变默认设置。方程取双曲型，方程的系数取,。方程求解的时间范围可取，初速取零而在初始位移栏中输入作图时选择,最后单击按钮即可。所得图形如图所示。图圆形膜的振动用软件研究三维振动问题柱体内的振动研究匀质圆柱，半径为，高，上下底面固定，侧面自由，初始位移为零，初始速度为，求柱体内各处的振动情况。定解问题是问题的解析解是下面用求数值解，以表示柱体的高度，表示柱体宽度，画个柱体的纵切面。为了较好的演示效果，求解的区域是,。在柱体的上下底，取狄里克利边界条件即在对话框中取,，在侧边界上诺伊曼边界条件，即在对话框中取为,。方程取双曲型，在对话框中取,。方程求解的时间范围可取，在初始位移取零，初速，为了获得更高的精度，将区域划分网络以后，要作两次细分。在作图对话框中，选择,和，在外为了看得更清，把函数值适当放大，做法在栏目下与对齐的位置，选择栏目下，与它对齐的位置在空白栏中填入最后单击按钮即可。这里画的过柱轴的截面的运动，不难想象，面上每个点都应该围绕平衡位置来回振动，这真是动画图所表现的图像。图柱体内的振动柱体外的振动问题研究半径为的长圆柱面，其径向速度分布为，试求解这个长圆柱面在空气中辐射出去的声场的中的速度势。设远小于声波的波长。所求的速度势满足二维波动方程，取平面极坐标系，极点在柱轴上，则定解问题是问题的解析解是下式的实部在远场区即大的区域，渐近解为这是振幅按减小的柱面波。下面求解数值解。画两个同心圆和，圆心都在原点，半径分别为和两个值。代表柱体的横切面,表示求解区域的外边界。问题的求解区域是由这两个同心圆组成的环形区域。在外边界上，取狄里克利边界条件表示无穷远函数为零，即,，在内边界上去纽曼边界条件，为,。方程取双曲型，在对话框中取,。方程求解的时间范围可取，初始位移和初速都取零。作图时选择和，最后单击即可。图是画出的图编程。通过本课题的设计，我明白了独立思考的重要性，不能面对困难就退缩，要勇敢地面对，请教老师和同学。当然由于时间和本人的能力有限，本次毕业设计还有许多的不足，希望老师多指教。致谢本文的研究工作是在曹春平老师和倪文彬老师的精心指